太赫兹孔径编码无相位成像（Phaseless Terahertz Coded Aperture Imaging,PL-TCAI）是近年来提出的一种新型雷达成像技术,其主要是在太赫兹孔径编码成像（Terahertz Coded Aperture Imaging,TCAI）的基础上,采用超材料编码天线来对太赫兹波进行随机调制,使成像区域产生随机分布的辐射场,并利用非相干探测器来对回波信号的强度进行探测,然后将回波信号的强度与推演的参考信号相关联来建立成像方程,通过计算成像的方法得到成像区域的散射系数分布,从而实现对目标的精确重构。与太赫兹阵列实孔径成像和太赫兹合成孔径成像等太赫兹成像技术不同,PL-TCAI不依赖于雷达与目标间的相对运动,也不依赖于相控阵波束电扫描,更不依赖于太赫兹相机精密的透镜系统,便可以实现前视凝视高分辨成像,是太赫兹雷达成像的重要补充。本文从TCAI的原理出发,介绍了PL-TCAI的系统配置和成像原理,建立了与之对应的二次成像方程,分析了其目标重建准则和成像算法,还考虑并结合实际应用的需求,提出了适用于PL-TCAI系统的快速算法,为PL-TCAI技术的实际应用提供理论基础。第一章首先对课题背景和研究意义进行了详细介绍和仔细分析,指出了研究PL-TCAI技术的必要性,强调了PL-TCAI在太赫兹雷达成像中具有重要价值和广泛应用前景;然后介绍了国内外关于PL-TCAI的相关技术研究现状,给出了PL-TCAI的技术可行性和潜在发展优势;最后简单介绍了本文主要研究内容和文章结构安排。第二章则先介绍了TCAI的基本原理和成像模型,指出了孔径编码成像实现波束内高分辨的原理;然后分析了成像区域的辐射场随机分布特性对TCAI成像性能造成的影响,并通过仿真实验验证了辐射场随机性越高其成像性能越好;最后进一步研究了距离误差对TCAI成像性能的影响,利用仿真实验证明了距离误差会对辐射场的相位造成较大影响,从而会使成像模型失配,导致成像性能下降。第三章提出了PL-TCAI的方法,首先介绍了其基本的系统配置和成像原理,建立了对应的二次成像方程;然后通过分析二次方程的求解方法来给出了PL-TCAI的目标重建准则和成像算法;最后提出基于阵列多输出技术的PL-TCAI方法,建立了阵列接收的成像方程,分析了阵列阵元个数对成像性能的影响,并通过仿真实验证明了其能加快成像系统接收速度,减少成像系统的编码和采样次数,缩短成像时间,为实现运动目标成像和实时成像提供了参考。第四章首先详细介绍了两种相位恢复算法,分析了截断的谱方法初始化操作和迭代步长最优化操作的基本理论和特点优势;然后基于目标的稀疏先验,结合截断的谱方法初始化操作和迭代步长最优化操作,提出了一种适用于PL-TCAI的快速算法;最后通过仿真实验证明了本文提出的快速算法在PL-TCAI中具有很好的性能,其能有效减少成像过程中所需的测量数据量,从而进一步减少成像系统的编码和采样次数,在加快成像速度方面具有明显的优势。最后,结束语部分对本文的主要研究内容和创新点进行了总结,并对PL-TCAI技术提出了更多值得深入研究的问题以及研究方向。